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Motor-CAD結(jié)合了磁路法與電磁場有限元法，兼顧了理論深度與計算精度，豐富的結(jié)果后處理幫助用戶深入、全面的分析和理解電機各種電磁性能參數(shù) Motor-CAD集成的熱分析模塊實現(xiàn)了電機電磁-熱雙向快速耦合分析，其內(nèi)置20 年積累的豐富電磁熱計算經(jīng)驗數(shù)據(jù)為計算精度提供了有力保證 Motor-CAD與optiSLang之間可以借助于集成的向?qū)Р寮騊ython腳本進行耦合，實現(xiàn)電機多學(xué)科

Motor-CAD作為一款專業(yè)的電機設(shè)計驗證工具，有著豐富的專業(yè)的電機模型庫，能夠輔助工程師實現(xiàn)電機快速參數(shù)化設(shè)計、多場耦合仿真性能評估與設(shè)計參數(shù)優(yōu)化。

Ansys Motor-CAD電機設(shè)計工具是一款專用解決方案，可用于在整個扭矩-速度范圍內(nèi)對電機進行多物理場仿真。利用該工具，用戶能夠在同一個用戶界面中評估電磁、熱和機械性能。將電磁和機械模塊集成到Motor-CAD軟件中，可實現(xiàn)快速NVH分析，從而促進電機設(shè)計的迭代優(yōu)化。這種方法使用戶能夠調(diào)整關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)（例如繞組配置、轉(zhuǎn)子和定子幾何結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)材料），并快速評估其對NVH性能的影響。

電機設(shè)計需要考慮電磁性能和溫升性能，包括機械設(shè)計等多物理場性能；但同時需要考慮設(shè)計研發(fā)成本、周期，以及市場對產(chǎn)品效率、功率、重量等的要求。因此，匹配的、快速的基于多物理場耦合考慮的電機設(shè)計研發(fā)軟件，成為電機產(chǎn)品研發(fā)首要需求。今天，就給大家介紹一款用于電機電磁特性和熱特性優(yōu)化設(shè)計的工具——Motor-CAD軟件 。

1 前言 目前，新源汽車電機的噪聲問題變得越來越突出，電機的電磁振動噪聲是設(shè)計人員研究的熱點問題，而電磁振動噪聲的激勵源電磁力波至關(guān)重要。本文基于Motor-CAD對永磁同步電機進行電磁振動噪聲（E-NVH）仿真分析，為永磁同步電機的E-NVH分析提供理論依據(jù)，并為永磁同步電機的E-NVH提供優(yōu)化途徑。

Motor-CAD集成化軟件包，可在選型、設(shè)計階段高效地對電機進行電磁和熱性能測試；軟件包括：電磁（EMag）、熱（Therm）、機械模塊（Mechanical）和虛擬實驗室（Lab）四個模塊，可在幾分鐘內(nèi)精確評估電磁、熱和電磁振動噪聲特性。 本例以一臺48S8P永磁同步電機為例，對電機的電磁噪聲進行仿真分析。

圖 5 氣動噪聲與結(jié)構(gòu)分析的耦合計算 單向耦合技術(shù)的優(yōu)勢與不足 結(jié)合上文中的分析，我們可以發(fā)現(xiàn)單向耦合計算具有較為廣泛的應(yīng)用場景，主要原因有兩點，一是單向耦合計算求解架構(gòu)簡單，易于上手，能夠快速將多物理場聯(lián)合仿真的思路應(yīng)用到各個行業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計之中；二是計算規(guī)模適中，通常的單向耦合計算僅為多個物理場計算過程的簡單疊加

除此之外，AC/DC 模塊中新增了用于快速布置電機繞組和磁鐵陣列的功能，這將使電機的設(shè)計和分析過程更加流暢。電機的電磁模擬。COMSOL® 6.1 版本的新功能使分析電機的工作流程更快速且更準(zhǔn)確。

針對該企業(yè)提升電機運行效率的需求，基于通用仿真平臺Simdroid，開發(fā)了專屬電機軟件，可便捷優(yōu)化電機參數(shù)。在通用多物理場仿真PaaS平臺Simdroid?（伏圖?）中，通過“二維建模”功能，對電機的定轉(zhuǎn)子內(nèi)外徑、定轉(zhuǎn)子槽型等主要部件進行參數(shù)化建模；對模型整體進行網(wǎng)格剖分、邊界設(shè)置、磁場分析，可以得到電壓、電流曲線，以及等值線和云圖。

隨著 CoWos、2.5D/3D 集成等先進封裝技術(shù)的快速發(fā)展，Multi-Die設(shè)計已成為業(yè)界的核心解決方案。但異構(gòu)芯片集成與復(fù)雜互連架構(gòu)，催生了電源完整性（PI）、信號完整性（SI）、熱學(xué)、力學(xué)應(yīng)力等多物理場的強耦合效應(yīng)，傳統(tǒng)單物理域仿真方法已難以滿足多芯片系統(tǒng)驗證的精度與效率要求。

1 電機概念設(shè)計2 電磁場有限元分析· 一鍵有限元· 自動自適應(yīng)網(wǎng)格剖分· 磁滯材料建模· 電磁優(yōu)化設(shè)計· 損耗精確計算· 高性能計算3 電機結(jié)構(gòu)分析· 電機定子結(jié)構(gòu)及模態(tài)計算· 電機臨界轉(zhuǎn)速計算· 電機轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析· 電機轉(zhuǎn)子疲勞壽命分析4 電機散熱分析· 直流無刷永磁電機散熱分析· 某小型電機瞬態(tài)溫升分析· 電鉆電機通風(fēng)散熱分析

多物理場方法，就是通過計算機仿真來分析物理力之間的復(fù)雜相互作用。通過將單獨的物理場求解器整合到統(tǒng)一的計算框架中，多物理場工作流程可幫助工程師根據(jù)物理場在現(xiàn)實世界中的情況，一次性對整個系統(tǒng)的行為進行準(zhǔn)確建模。多物理場模型彌補了單物理場分析的不足之處。

“福特聲稱它可以在 2 小時內(nèi)使用 12 個內(nèi)核在 3-4 種操作條件下對新設(shè)計進行空氣動力學(xué)分析。與 Solver 相比，結(jié)果非常好。”多功能求解器技術(shù)現(xiàn)在通常使用多個求解器來解決復(fù)雜的工程仿真任務(wù)。這種廣泛用于多物理場仿真的方法結(jié)合了為特定物理場設(shè)計的求解器，以分析不同的物理場如何影響所分析幾何體的整體行為并與之相互作用。

隨著 CoWos、2.5D/3D 集成等先進封裝技術(shù)的快速發(fā)展，Multi-Die設(shè)計已成為業(yè)界的核心解決方案。但異構(gòu)芯片集成與復(fù)雜互連架構(gòu)，催生了電源完整性（PI）、信號完整性（SI）、熱學(xué)、力學(xué)應(yīng)力等多物理場的強耦合效應(yīng)，傳統(tǒng)單物理域仿真方法已難以滿足多芯片系統(tǒng)驗證的精度與效率要求。

以往的單物理場仿真方法要么假定平衡環(huán)的運動規(guī)律已知，或流體質(zhì)心位置（液面形狀）已知，來分析，顯然不能反映真實的情況。 CFD+MBD模型 Altair AcuSolve+MotionSolve采用雙向耦合的方法，考慮了液體晃動和機構(gòu)運動的相互影響。

這是一 款8/6式 SRM，具有四個獨立的相，專為汽車牽引應(yīng)用而設(shè)計，可提供200Nm的峰值扭矩和40kw的峰值功率。此外，該款SRM的設(shè)計也專門用于采用無級變速箱(CVT)的全混合傳動系統(tǒng)。 通過仿真優(yōu)化電機噪音（包括SRM）涉及頗具挑戰(zhàn)性的多物理場建模。SRM中的噪音和振動主要源于定子的結(jié)構(gòu)性激振，是由不斷變化的磁場和相電流引起的。

2月9日 | Ansys Motor-CAD仿真基礎(chǔ)培訓(xùn)簡介：Ansys Motor-CAD 作為一款專注于電機多物理場集成設(shè)計與仿真的專業(yè)軟件，在新能源汽車驅(qū)動電機開發(fā)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

Cadence（楷登）產(chǎn)品群總監(jiān) Yannick Baux表示，Cadence Fidelity CFD（計算流體力學(xué)）是新一代高性能、高精度、多物理場仿真軟件平臺，適用于渦輪機械、航空航天、汽車、船舶等多個垂直領(lǐng)域。

這種方法被廣泛用于多物理學(xué)仿真，其中為特定物理學(xué)特性而設(shè)計的求解器被結(jié)合起來，用于分析不同物理現(xiàn)象對所分析幾何體整體行為的影響以及它們的相互作用。覆蓋從流體-結(jié)構(gòu)相互作用仿真到航空聲學(xué)分析和各種復(fù)雜的流動物理學(xué)，如多相和多物種流，以及與優(yōu)化框架的聯(lián)系。